Ball Grid Array (BGA) : avantages clés et inconvénients expliqués

27 août 2019

Les circuits imprimés (PCB) sont les moteurs de performance des circuits électroniques. Cependant, la performance du circuit dépend de sa structure de layout. Le layout PCB est l'agencement de divers composants qui améliore l'efficacité et la stabilité. Depuis quelques années, l'utilisation de réseaux de PCB a gagné en popularité. Parmi eux, le Ball Grid Array (BGA) est largement utilisé grâce à ses caractéristiques avantageuses. Le BGA est employé dans les cartes nécessitant des connexions à haute densité. Voulez-vous savoir comment le BGA est devenu le premier choix des OEM ou quels sont les inconvénients de cette technique ? Cet article examine les avantages et les inconvénients de cette technologie.

Quels sont les avantages de l'utilisation des Ball Grid Arrays ?

Les avantages importants du BGA qui les rendent populaires :

• Haute densité : Les applications électroniques modernes exigent des boîtiers miniatures avec de nombreuses broches. Les boîtiers Pin Grid Array (PGA) et dual-in-line surface mount (SOIC) offraient des densités de pistes plus faibles, mais posaient des problèmes comme le pontage des broches. Le BGA résout ce problème : les billes de soudure offrent la soudure appropriée pour maintenir le boîtier. Ces billes sont placées très près les unes des autres, ce qui renforce les interconnexions et réduit l'encombrement du PCB. Les connexions haute densité du BGA optimisent l'utilisation de la surface du PCB.
• Construction fiable : Les broches des boîtiers PGA sont fines et fragiles, facilement endommagées ou tordues. Ce n'est pas le cas avec les boîtiers BGA. Dans le BGA, les pastilles de soudure sont connectées à des billes de soudure, ce qui rend le système plus fiable.
• Excellentes performances à haute vitesse : Dans le BGA, les billes de soudure sont rapprochées, ce qui permet un lien étroit entre les composants, renforce les interconnexions et réduit les distorsions de signal lors du fonctionnement à haute vitesse. Le système offre ainsi une performance électrique supérieure à haute vitesse.
• Moins de dommages aux composants : Contrairement au PGA, les billes de soudure du BGA sont fondues par chauffage, ce qui leur permet d'adhérer au circuit imprimé. Cela réduit les risques de dommages aux composants.
• Réduction de la surchauffe : Les boîtiers BGA intègrent de nombreux canaux thermiques qui évacuent la chaleur des circuits intégrés. Cela réduit considérablement les risques de surchauffe.

Inconvénients de l'utilisation des Ball Grid Arrays

Comme toute technologie électronique, les BGA ont des inconvénients :

• Difficile à inspecter : Un BGA est un petit morceau de matériau sur lequel le fabricant place une puce de circuit intégré. En raison de leur petite taille, il est difficile d'inspecter les joints de soudure par observation visuelle. Ce problème peut être résolu à l'aide de microscopes spéciaux et de machines à rayons X.
• Sensible aux contraintes : En raison des contraintes de flexion du circuit imprimé, les BGA sont sujets à des contraintes qui entraînent des problèmes de fiabilité.
• Excessivement coûteux : L'équipement nécessaire pour la soudure des boîtiers BGA est très onéreux, ce qui rend les boîtiers BGA chers. De plus, la soudure manuelle est utilisée pour les plus petits boîtiers en quantités très limitées.

Tous ces avantages contribuent à l'adoption massive des BGA. La demande pour les boîtiers BGA est donc forte. Bien que les dispositifs BGA utilisent une technologie avancée, ils restent vulnérables aux défaillances. L'un des plus gros problèmes est la défaillance des joints de soudure. Il est donc crucial d'inspecter chaque joint pour réduire les reprises. Vous envisagez le BGA pour votre prochain projet ? Il est important de vous approvisionner auprès d'un fabricant leader, fiable et de confiance comme Creative Hi-Tech. L'entreprise propose une large gamme de boîtiers BGA aux spécifications personnalisées.

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